KR101258869B1 - Method of fabricating a fine pitch metal bump for flip chip package - Google Patents
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Abstract
감광성 레지스트에 사진 노광 공정을 진행하여 솔더 볼의 위치를 정의하는 종래기술과 달리, 본 발명은 솔더 레지스트 위에 도금 레지스트를 도포하여 솔더 레지스트와 도금 레지스트로 형성된 이중 층에 대해, UV 레이저를 직접 조사하여 개구부를 형성함으로써 금속 범프가 형성될 부위를 직접 정의하고, 이어서 전기 동도금을 진행하여 솔더 범프를 형성하는 것을 특징으로 한다.In contrast to the prior art in which the photosensitive resist is subjected to a photoexposure process to define the position of the solder balls, the present invention applies a plating resist on the solder resist to directly irradiate a UV laser to a double layer formed of the solder resist and the plating resist. Forming the openings directly define a region where the metal bumps are to be formed, and then electroplating to form a solder bump.
플립칩, 인쇄회로기판, PCB, 패키지, 솔더, 범프. Flip chip, printed circuit board, PCB, package, solder, bump.
Description
본 발명은 플립칩(flip chip)에 적용되는 구리 범프(bump) 제조 방법에 관한 것으로, 특히 기판에 제작하는 구리 범프의 피치(pitch)를 미세화할 수 있는 인쇄회로기판 또는 패키지 기판 제조 기술에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing copper bumps applied to flip chips, and more particularly to a printed circuit board or package substrate manufacturing technology capable of miniaturizing the pitch of copper bumps fabricated on a substrate. will be.
전자 제품을 소형화하고 경박단소화하기 위하여, 반도체 칩을 기판에 직접 실장하는 플립칩 기술이 적용되고 있다. 반도체 칩을 기판에 플립칩 실장하기 위해서는 전기적 접속을 위해 솔더 볼(solder ball) 또는 솔더 범프가 필요하게 된다. 본 명세서에서는 솔더 범프의 양호한 실시예로서 구리 범프를 설명하지만 반드시 이에 한정할 필요는 없다.In order to miniaturize and lighten and shorten electronic products, flip chip technology that directly mounts a semiconductor chip on a substrate has been applied. In order to flip-chip a semiconductor chip onto a substrate, solder balls or solder bumps are required for electrical connection. Although the present disclosure describes copper bumps as a preferred embodiment of the solder bumps, it is not necessarily limited thereto.
도1a 내지 도1d는 종래기술에 따라 플립칩을 위한 솔더 볼을 형성하는 과정을 나타낸 도면이다. 도1a를 참조하면, 기판(100)의 외층에 동박(110)이 형성되어 있으며, 동박(110) 위에 솔더 레지스트(200)를 도포한다. 1A to 1D illustrate a process of forming solder balls for flip chips according to the related art. Referring to FIG. 1A, a
이어서, 종래기술은 솔더 레지스트(200) 위에 드라이 필름(도시하지 않음)을 도포하고 선정된 회로 마스크 패턴에 따라 노광, 현상, 식각 공정을 진행하여 선택적으로 동박 패드가 노출되도록 솔더 레지스트(200)를 개구한다. 이어서, 솔더 레지스트(200) 위에 메탈 마스크(115)를 올려놓고 개구부가 노출되도록 정렬해서 솔더페이스트를 프린트함으로써, 개구부 속에 솔더 볼(120)을 형성한다. Subsequently, in the related art, a dry film (not shown) is coated on the
그런데, 종래기술의 경우 솔더 볼(120)을 형성할 개구부를 정의하기 위하여, 솔더 레지스트를 노광, 현상, 식각 하는 사진 공정(lithography)에 의존하므로, 사진 공정이 지니는 분해능(resolution)의 한계로 인하여, 인접 솔더 볼 사이의 거리, 즉 피치를 100 마이크로미터 이하로 미세화하기에는 기술적 한계가 있다. 더욱이, 솔더페이스트를 개구부에 프린트 하기위해서는 메탈 마스크(115)의 개구부를 솔더 레지스트의 개구부에 정확히 정렬하여야 하므로, 미세 피치의 회로를 정렬하는데 기술적 한계가 있다. 또한, 종래기술에 따라 솔더 볼을 형성할 경우, 제작된 솔더 볼의 형상이 도1d에 도시된 바와 같이 단면 상부의 폭이 하부의 폭보다 크게 된 모습(버섯모양)을 띠게 되므로, 인접 솔더 볼 사이의 간격이 미세화되는 경우에 브릿지 될 가능성이 있다.However, in the related art, in order to define an opening for forming the
따라서, 본 발명의 제1 목적은 플립 칩 실장을 위한 범프의 피치 간격을 미세화할 수 있는 인쇄회로기판 제조 방법을 제공하는 데 있다.Accordingly, a first object of the present invention is to provide a printed circuit board manufacturing method capable of miniaturizing a pitch gap of a bump for flip chip mounting.
본 발명의 제2 목적은 상기 제1 목적에 부가하여, SOP(small outline package) 제조 시에 종래의 솔더 볼을 대신할 수 있는 미세 피치의 솔더 범프를 제조하는 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 제3 목적은 상기 제1 목적에 부가하여, 페이스트 방식으로 제작하는 솔더 볼을 대신할 수 있는 미세 피치의 솔더 범프를 제조하는 방법을 제공하는 데 있다.A second object of the present invention is to provide a method of manufacturing a fine pitch solder bump in place of the conventional solder ball in the manufacture of a small outline package (SOP) in addition to the first object.
A third object of the present invention is to provide a method for producing solder bumps of fine pitch that can be substituted for the solder balls produced by the paste method in addition to the first object.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 PSR(photosensitive solder resist)과 같은 감광성 레지스트에 사진 노광 공정을 진행하여 솔더 범프의 위치를 정의하는 대신에, 솔더 레지스트 위에 도금 레지스트를 도포하여 솔더 레지스트와 도금 레지스트로 형성된 이중 층에 대해, UV 레이저를 직접 조사하여 개구부를 형성함으로써 금속 범프가 형성될 부위를 직접 정의하고, 이어서 전기 동도금을 진행하여 솔더 범프를 형성하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention, instead of defining the position of the solder bumps by performing a photo exposure process on a photosensitive resist, such as photosensitive solder resist (PSR), by applying a plating resist on the solder resist, the solder resist and the plating resist For the dual layer formed by using a laser, the opening is formed by directly irradiating a UV laser to directly define a region where a metal bump is to be formed, and then electroplating to form a solder bump.
본 발명을 적용하여 플립칩 실장을 위한 금속 범프를 형성하는 경우, 종래 기술과 달리 사진, 노광, 현상 등과 같은 광학적 패턴 전사 방식을 사용하지 않기 때문에 금속 범프 사이의 피치 길이를 광학 시스템에 의존하지 아니하고도 제작할 수 있다. 또한, 본 발명은 종래기술과 달리 솔더페이스트를 프린팅하는 방식이 아니므로 수직 단면의 편차가 존재하지 않는 범프를 형성할 수 있다. 그 결과, 본 발명은 100 마이크로미터 이하의 미세 피치를 갖는 금속 솔더 범프 형성을 가능하게 한다. In the case of forming the metal bumps for flip chip mounting by applying the present invention, since the optical pattern transfer method such as photography, exposure, development, etc. is not used unlike the prior art, the pitch length between the metal bumps is not dependent on the optical system. Can also be produced. In addition, since the present invention is not a method for printing the solder paste unlike the prior art, it is possible to form a bump in which there is no deviation of the vertical cross section. As a result, the present invention enables the formation of metal solder bumps with fine pitch of 100 micrometers or less.
본 발명은 인쇄회로기판에 플립칩 실장을 위한 금속 범프를 제조하는 방법에 있어서, (a) 절연층 표면에 선택적으로 피복되어 회로를 형성하고 있는 동박과 절연층 표면 위 전면에 솔더 레지스트를 도포하고 경화하는 단계; (b) 상기 솔더 레지스트 전면 위에 도금 레지스트를 형성하는 단계; (c) 도금 레지스트 표면을 UV 레이저로 선택적으로 조사함으로써 상기 도금 레지스트와 솔더 레지스트를 차례로 태워 제거하여 하부의 동박 표면을 노출함으로써 솔더 레지스트와 도금 레지스트에 개구부를 형성하는 단계; (d) 솔더 범프를 형성하고자 하는 부위의 동박 표면은 노출되고 나머지 표면은 상기 솔더 레지스트 위에 도금 레지스트에 의해 피복된 상태에서 전기 동도금을 실시하여 상기 개구부 내부를 구리로 충진하는 단계; 및 (e) 상기 도금 레지스트를 제거함으로써 상기 동박 표면 위에 구리로 제작된 금속 범프를 형성하는 단계를 포함하는 금속 범프 제조방법을 제공한다.The present invention relates to a method of manufacturing a metal bump for flip chip mounting on a printed circuit board, comprising: (a) applying a solder resist to the entire surface of the copper foil and the insulating layer surface which is selectively coated on the insulating layer surface to form a circuit; Curing; (b) forming a plating resist over the entire surface of the solder resist; (c) selectively irradiating the surface of the plating resist with a UV laser to burn off and remove the plating resist and the solder resist in order to expose the lower copper foil surface to form openings in the solder resist and the plating resist; (d) filling the inside of the opening with copper by electroplating with the copper foil surface of the portion where the solder bump is to be formed is exposed and the remaining surface coated by the plating resist on the solder resist; And (e) forming a metal bump made of copper on the copper foil surface by removing the plating resist.
이하에서는, 첨부 도면 도2a 내지 도2e를 참조하여 본 발명에 따른 플립칩 금속 범프 제조 공법의 양호한 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, a preferred embodiment of the flip chip metal bump manufacturing method according to the present invention with reference to the accompanying drawings, Figures 2a to 2e will be described in detail.
우선, 기판(100)에 동박 회로를 형성하기 위하여 드라이 필름(D/F; 도시하지 않음)을 도포하고 마스크 패턴에 따라 노광, 현상 등의 일반 사진 공정을 진행하여 마스크 회로 패턴을 드라이 필름에 전사한다. 이어서, 동도금을 진행하면 동 박(110)이 선택적으로 입혀져서 동박 회로를 형성하게 된다. First, in order to form a copper foil circuit on the
도2a는 위에서 상술한 공정을 거쳐서 동박(110)이 형성된 기판(100)에 솔더 레지스트(200)를 피복한 모습을 나타내고 있다. 도2a에서 기판(100)을 단순히 도시하고 있으나, 실질적으로 도2a에 도시한 기판(100)은 내부에 다층의 동박 회로를 구비한 기판인 것이 통상의 실시예이다. FIG. 2A shows a state where the solder resist 200 is coated on the
다시 도2a를 참조하면, 본 발명은 동박(110) 위에 감광성 레지스트(PSR) 등의 솔더 레지스트(200)를 도포하고, 종래기술과 달리 사진 공정을 진행하지 않는다. 본 발명의 양호한 실시예로서, 전면 노광 공정을 진행하여 솔더 레지스트(200)를 경화할 수 있다.Referring again to FIG. 2A, the present invention applies a solder resist 200, such as a photosensitive resist (PSR), onto a
도2b를 참조하면, 솔더 레지스트(200) 상부에 도금 레지스트(300)를 형성한다. 본 발명에 따른 도금 레지스트(300)의 양호한 실시예로서, 드라이 필름 또는 도금 레지스트 테이프가 사용될 수 있다. Referring to FIG. 2B, the
도2c를 참조하면, 본 발명은 솔더 범프를 형성하고자 하는 위치의 동박 패드 위에 솔더 레지스트와 도금 레지스트 층이 제거되도록 개구부(310)를 형성하는데, 개구부 형성을 위하여 UV 레이저를 사용하는 것을 특징으로 한다.Referring to FIG. 2C, the present invention forms an
즉, 본 발명은 솔더 범프를 형성하고자 하는 위치에 UV 레이저를 직접 조사함으로써 도금 레지스트와 솔더 레지스트 층을 함께 태워 제거하고 개구부(310)를 형성한다. 그리고 나면, 도2d에 도시한 대로, 전기 동도금을 진행하여 개구부 내부에 구리 범프(130)를 형성하게 된다. 최종적으로, 도금 레지스트(300)를 제거하고 나면 도2e에 도시한 단면을 얻게 된다. 도2e를 참조하면, 본 발명에 따른 금속 범프의 단면은 종래기술과 달리 단면이 버섯 단면 모양을 하지 않고, 단차가 수직인 것을 특징으로 한다.That is, the present invention burns and removes the plating resist and the solder resist layer by directly irradiating a UV laser to the position where the solder bump is to be formed, thereby forming the
전술한 내용은 후술할 발명의 특허 청구 범위를 더욱 잘 이해할 수 있도록 본 발명의 특징과 기술적 장점을 다소 폭넓게 개선하였다. 본 발명의 특허 청구 범위를 구성하는 부가적인 특징과 장점들이 이하에서 상술될 것이다. 개시된 본 발명의 개념과 특정 실시예는 본 발명과 유사 목적을 수행하기 위한 다른 구조의 설계나 수정의 기본으로서 즉시 사용될 수 있음이 당해 기술 분야의 숙련된 사람들에 의해 인식되어야 한다. The foregoing has somewhat improved the features and technical advantages of the present invention in order to better understand the claims of the invention described below. Additional features and advantages that constitute the claims of the present invention will be described in detail below. It should be appreciated by those skilled in the art that the disclosed concepts and specific embodiments of the invention can be used immediately as a basis for designing or modifying other structures to accomplish the invention and similar purposes.
또한, 본 발명에서 개시된 발명 개념과 실시예가 본 발명의 동일 목적을 수행하기 위하여 다른 구조로 수정하거나 설계하기 위한 기초로서 당해 기술 분야의 숙련된 사람들에 의해 사용될 수 있을 것이다. 또한, 당해 기술 분야의 숙련된 사람에 의한 그와 같은 수정 또는 변경된 등가 구조는 특허 청구 범위에서 기술한 발명의 사상이나 범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 진화, 치환 및 변경이 가능하다. In addition, the inventive concepts and embodiments disclosed herein may be used by those skilled in the art as a basis for modifying or designing other structures to accomplish the same purpose of the present invention. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications, substitutions and alterations can be made hereto without departing from the spirit or scope of the invention as defined in the appended claims.
이상과 같이, 본 발명은 종래 기술과 달리 사진, 현상, 식각 공정을 진행하는 대신에 UV 레이저를 이용해서 솔더 범프가 형성될 곳을 직접 형성하므로, 미세 피치의 솔더 범프를 형성할 수 있다. 그 결과, 본 발명은 저비용 고신뢰성의 금속 범프를 제조 가능하도록 함으로써 패키지 기판을 위한 플립칩 표면 실장 적용 가능하다.As described above, the present invention, unlike the prior art, instead of performing a photo, development, etching process to form a place where the solder bumps are formed using a UV laser, it is possible to form a fine pitch solder bumps. As a result, the present invention is applicable to flip chip surface mounting for package substrates by making it possible to manufacture low cost, high reliability metal bumps.
도1은 종래기술에 따라 플립칩을 위한 솔더 볼을 형성하는 과정을 나타낸 도면.1 is a view showing a process of forming a solder ball for flip chip according to the prior art.
도2a 내지 도2e는 본 발명에 따른 플립칩 금속 범프 제조 공법의 양호한 실시예를 나타낸 도면.2A-2E show a preferred embodiment of a flip chip metal bump fabrication process in accordance with the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
100 : 기판 100: substrate
110 : 동박
115 : 메탈 마스크110: copper foil
115: metal mask
120 : 솔더 볼120: solder ball
130 : 구리 범프130: copper bump
200 : 솔더 레지스트200: solder resist
300 : 도금 레지스트300: plating resist
310 : 개구부310: opening
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CN108200715A (en) * | 2018-01-16 | 2018-06-22 | 上海三菱电机·上菱空调机电器有限公司 | A kind of printed wiring board and its manufacturing method |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0529363A (en) * | 1991-07-22 | 1993-02-05 | Sony Corp | Wiring board |
JPH05121411A (en) * | 1991-10-25 | 1993-05-18 | Rohm Co Ltd | Formation of connecting bump on electronic component |
JP2000208911A (en) * | 1999-01-18 | 2000-07-28 | Nec Toyama Ltd | Manufacture of mounting substrate with solder resist layer formed with bump on electrode pad |
JP2005322825A (en) | 2004-05-11 | 2005-11-17 | Sony Corp | Manufacturing method of wiring board |
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Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0529363A (en) * | 1991-07-22 | 1993-02-05 | Sony Corp | Wiring board |
JPH05121411A (en) * | 1991-10-25 | 1993-05-18 | Rohm Co Ltd | Formation of connecting bump on electronic component |
JP2000208911A (en) * | 1999-01-18 | 2000-07-28 | Nec Toyama Ltd | Manufacture of mounting substrate with solder resist layer formed with bump on electrode pad |
JP2005322825A (en) | 2004-05-11 | 2005-11-17 | Sony Corp | Manufacturing method of wiring board |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108200715A (en) * | 2018-01-16 | 2018-06-22 | 上海三菱电机·上菱空调机电器有限公司 | A kind of printed wiring board and its manufacturing method |
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